每日刷题|回溯法解决全排列问题

                                        食用指南:本文为作者刷题中认为有必要记录的题目

                                        前置知识回溯法经典问题之组合

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目录

回溯法的理解

 一、全排列

二、全排列II


回溯法的理解

 本文参考了一位大佬的题解,详细的介绍了回溯法:链接

上一篇刷题文: 回溯法经典问题之子集

        记住一句话:for循环横向遍历,递归纵向遍历,回溯不断调整结果集。 这句话将从始至终贯穿我们对于以上问题的回溯解决办法。 


 一、全排列

题目链接:46. 全排列

题目描述:

       给定一个不含重复数字的数组 nums ,返回其 所有可能的全排列 。你可以 按任意顺序 返回答案。

示例 1:

输入:nums = [1,2,3]
输出:[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]

示例 2:

输入:nums = [0,1]
输出:[[0,1],[1,0]]

示例 3:

输入:nums = [1]
输出:[[1]]

提示:

  • 1 <= nums.length <= 6
  • -10 <= nums[i] <= 10
  • nums 中的所有整数 互不相同

本题思路:

        首先:采用经典的“回溯三部曲”:

        1、定义两个全局变量,一个用来存放符合条件单一结果(path),一个用来存放符合条件结果的集合(result)。

        2、回溯的主体,回溯终止条件。path保存一组数据,每次遍历到叶子节点,再插入到result中,并且回溯到上一个节点。

        3、单层搜索的过程。for循环用来横向遍历,递归的过程是纵向遍历。

       根据题意我们做出一定的改动:

        我们额外定义一个bool类型的used用于确定每一个节点是否使用过,以此来解决重复插入的问题,并且也可以通过used对应的位置是否为false来确定是否进行后续操作。一句话概括就是:只有当used[i]==0时才去进行后续操作。

        一图让你了解~以{1,2,3}为例

每日刷题|回溯法解决全排列问题_第1张图片

class Solution {
private:
vector path;
vector> result;

void trackback(vector& nums,vector& used)
{
    if(path.size()==nums.size())
    {
        result.push_back(path);
    }

    for(int i=0;i> permute(vector& nums) {
        path.clear();
        result.clear();
        vector used;
        used.resize(nums.size());
        sort(nums.begin(),nums.end());
        trackback(nums,used);
        return result;
    }
};


二、全排列II

题目链接:47. 全排列 II

题目描述:

       给定一个可包含重复数字的序列 nums ,按任意顺序 返回所有不重复的全排列。

示例 1:

输入:nums = [1,1,2]
输出:
[[1,1,2],
 [1,2,1],
 [2,1,1]]

示例 2:

输入:nums = [1,2,3]
输出:[[1,2,3],[1,3,2],[2,1,3],[2,3,1],[3,1,2],[3,2,1]]

提示:

  • 1 <= nums.length <= 8
  • -10 <= nums[i] <= 10

本题思路:

        本题实际上为上一题的拓展题目,基本上的思路跟上一题是的没什么区别的,但是由于此题中的元素是可以重复的,那我们就不能按照上一题只需要全部遍历一遍节点即可,在这里,我们需要加入剪枝操作,以此来解决重复选取问题。一句话概括就是:同一树枝上可以选取,但是同一树层上不可以选取!

        即:添加这段判断语句{i>0&&nums[i-1]==nums[i]&&used[i-1]==0}来筛选重复的元素!

        一图让你了解~以{1,1,2}为例

每日刷题|回溯法解决全排列问题_第2张图片

class Solution {
private:
vector path;
vector> result;

void trackback(vector& nums,vector& used)
{
    if(path.size()==nums.size())
    {
        result.push_back(path);
        return;
    }

    for(int i=0;i0&&nums[i-1]==nums[i]&&used[i-1]==0)
        continue;

          if (used[i] != 1)
            {
                path.push_back(nums[i]);
                used[i] = 1;
                trackback(nums, used);
                used[i] = 0;
                path.pop_back();
            }
    }
}
public:
    vector> permuteUnique(vector& nums) {
        path.clear();
        result.clear();
        vector used;
        used.resize(nums.size());
        sort(nums.begin(),nums.end());
        trackback(nums,used);
        return result;
    }
};


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